1.5.2探究实践：探究凸透镜成像规律 同步导练-2026-2027学年科学八年级上册浙教版

第一章 对环境的察觉 1.5透镜和视觉 第2 课时 探究实践：探究凸透镜成像规律 精讲吃透教材 1.实像和虚像 (1)实像：在光屏上所成的像，是来自蜡烛火焰的光通过凸透镜会聚而形成的，这样的像叫作实像，如图甲所示。凸透镜成的实像可以用光屏来承接，实像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。 (2)虚像：通过凸透镜射出的光没有会聚成像，只是人眼逆着光射出的方向看去，能看到像，这样的像叫作虚像，如图乙所示。用放大镜观察物体时，看到的像跟物体位于凸透镜的同一侧。 2.物距和像距 (1)物距：我们把物体到凸透镜的距离叫作物距，用字母u表示。 (2)像距：我们把像到凸透镜的距离叫作像距，用字母v表示。 3.探究凸透镜成像规律 实验设计 物距是自变量，实验中需要改变物距。我们可以把物体放在距凸透镜比较远的位置开始实验，然后逐渐减小物距，观察物体所成像的情况。由于凸透镜对光的会聚程度跟它的焦距有关，我们可以重点观察物距小于、等于或大于1倍焦距、2倍焦距时，物体成像的情况 实验图示 实验结论 物距 像的特点 像距 像与物的位置关系 正倒 大小 虚实 u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 异侧 u=2f 倒立 等大 实像 v=2f 异侧 f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 异侧 u=f 不成像 u<f 正立 放大 虚像 - 同侧 例题在某次“探究凸透镜成像规律”的实验中，小敏想知道实验中所用凸透镜的焦距，做了如图甲的实验，让镜面垂直于阳光，在凸透镜下方放上与镜面平行的白纸，测出凸透镜与白纸之间的距离s与对应的白纸被烤焦的时间t，白纸被烤焦后就换其他位置进行实验，最后绘制出如图乙的图像。 (1)该凸透镜的焦距 f 为 cm。 (2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上后，点燃蜡烛，在光屏上得到烛焰的像如图丙，若要让像成在光屏的中央位置，则可以将凸透镜向 (填“上”或“下”)移动。 (3)有一名同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，不小心将凸透镜掉在地上摔坏了，就用橡皮泥把缺损的部分补上(如图丁)。如果用这个凸透镜继续做“探究凸透镜成像规律”的实验，则在光屏上的成像情况是 (填字母)。 A.光屏上的像与原镜片成像情况几乎相同 B.光屏上能出现两个烛焰的实像 C.光屏上能出现一个残缺的实像 D.光屏上能出现三个烛焰的实像 解析(1)根据图乙可知，当凸透镜到白纸的距离为 10 cm时，白纸被烤焦的时间最短，可知该凸透镜的焦距 f=10 cm。(2)根据图丙可知，像在光屏上的位置偏上，要使像移动到光屏中央，则必须将像向下移动。凸透镜的移动方向与像的移动方向相同，将凸透镜向下移动即可使像向下移动。(3)凸透镜被摔掉一部分又用橡皮泥补上后，它的焦距没有发生改变，成像规律不会发生变化，但像的亮度会变暗。 答案(1)10 (2)下 (3)A 精练·分层进阶 A组 1.小科探究凸透镜成像的规律时，使F用如图甲所示的 F形光源和焦距甲 乙为10 cm的凸透镜。他不断调节 F 形光源和光屏的位置，在光屏上得到一个清晰的像，如图乙所示。此时F形光源到凸透镜的距离可能是( )A. 5cmB. 10 cm C. 15 cm D. 30cm 2.小敏透过水瓶看见《科学》教材上的“科”字呈如图所示的放大效果。下列选项中与其成像规律相同的是( ) 3.如图，航天员王亚平在太空舱中利用失重状态制成了一个完美的水球，我们透过水球可以看到她的“脸”，通过观察我们可以得知 ( ) A.水球相当于平面镜 B.此时王亚平与水球的距离大于水球的二倍焦距 C.“倒影”是由光的折射形成的，这个像为虚像 D.“倒影”是由光的反射形成的，这个像为实像 4.科学课上，同学们用凸透镜观察周围的物体，透过凸透镜不能看到的像是 () A.正立、放大的像 B.正立、缩小的像 C.倒立、放大的像 D.倒立、缩小的像 5.项目化小组的同学利用纸盒和凸透镜等材料制作成像仪。凸透镜固定在纸盒侧面，F形光源和光屏在如图所示位置时，光屏上能呈现清晰的像。则像的性质为 ( ) A.放大的实像 B.缩小的实像 C.放大的虚像 D.缩小的虚像 6.如图为超市安装的一种刷脸自助储物柜。某顾客站在屏幕前50cm 处，按下“存”按钮，屏幕上方的摄像头启动，出现人脸缩小的像，柜门打开。下列说法正确的是( ) A.该摄像头相当于一个凹透镜 B.该摄像头对光具有发散作用 C.该摄像头的焦距可能是0.20 m D.该摄像头的成像原理是光的反射 7.在“探究凸透镜的成像特点”实验中，小科将蜡烛放在凸透镜一倍焦距内，如图，烛焰在凸透镜左侧成一个正立、放大的像。 (1)这个像是 (填“实像”或“虚像”)。 (2)小科用眼睛透过凸透镜直接观察到此像，是因为光从 (填“烛焰”或“此像”)发出，通过凸透镜后进入人眼。 8.小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)如图甲，让一束平行于主轴的光射向凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距为 cm。 (2)蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图乙，此时光屏上得到了一个清晰的像，这个像是倒立、 (填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。 (3)当烛焰逐渐远离凸透镜时，烛焰所成的实像将 (填“变大”或“变小”)。 (4)随着实验的进行，蜡烛在逐渐变短，出现了如图丙所示现象，为了把像调整到光屏中央，应 (填字母)。 A.将蜡烛向下移动 B.将凸透镜向下移动 C.将光屏向下移动 B组 9.科学小组同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u 和像距v之间的关系图像。下列说法正确的是( ) A.物距为30cm时，成放大的像 B.物距由 30cm 减小到 10 cm的过程中,在光屏上看到的像始终是放大的 C.物距为10 cm时，在光屏一侧透过凸透镜可以在其后面看到一个正立的像 D.物距为5cm 时，无论怎样移动光屏，都无法在光屏上找到一个清晰的像 10.某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像距v跟物距u之间关系的图像，如图所示。该凸透镜的焦距为 ，当物距为3.5cm 时，光屏上能得到 (填“放大”“等大”或“缩小”)的像，将物体从距凸透镜 3c m处移动到8cm 处,像将 (填“变大”“不变”或“变小”)。 C组 11.某实验小组用焦距为 10 cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)蜡烛、光屏和该透镜的位置如图甲所示，光屏上成清晰的像(像未画出)，此时可在光屏上得到一个清晰的倒立、 (填“放大”或“缩小”)的实像。若将蜡烛与光屏位置互换，光屏上 (填“能”或“不能”)看到清晰的像，依据的原理是 。 (2)在图甲装置中，将蜡烛移至30cm刻度处时，要想得到清晰的像，光屏应移至 cm刻度处。 (3)在图甲装置中，将蜡烛移至34 cm刻度处时，移动光屏，直到找到最清晰的像。 ①此时光屏离凸透镜的距离可能是 (填字母，下同)。 A. 8cm B. 18 cm C. 28 cm ②蜡烛通过凸透镜形成的像可能是图乙中的 。 (4)光屏上形成清晰的像后，用不透光的纸板遮住凸透镜的上半部分，则在光屏上观察到的像是 。 A.烛焰的上半部分，亮度变暗 B.烛焰的下半部分，亮度变暗 C.完整的烛焰，亮度变暗 D.完整的烛焰，亮度不变 (5)小丽发现实验中当物距u 等于焦距f时，在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立、放大的像，你觉得下列解释合理的是 。 A.因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距 B.因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距 C.这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像 1. C 2. D 3. B 4. B 5. B 6. C 7.(1)虚像 (2)烛焰 8.(1)10.0 (2)放大 (3)变小 (4)B 9. D 10.2cm放大 变小[解析：根据凸透镜成像规律可知，u=v=2f,由图像可知,u=v时,二者均为4cm,故该凸透镜的焦距f=2cm。当u=3.5cm时,f<u<2f，成倒立、放大的实像。物距越大，像距越小，成的像也越小，故将物体从距凸透镜3c m处移动到8cm处，像将变小。] 11.(1)缩小 能 光路可逆 (2)70 (3)①C ②C(4)C (5)B[解析:(1)图甲中物距u=30cm>2f,根据凸透镜成像规律，此时成倒立、缩小的实像。若将蜡烛与光屏位置互换，物距变为 f<u<2f，像距变为v>2f，根据光路可逆原理，光屏上能成清晰的像。(2)图甲中蜡烛在30cm处,透镜在50cm 处,物距u=20cm=2f。当物距u=2f 时,像距v=2f=20cm,因此光屏应移至50cm+20cm=70 cm处。(3)①将蜡烛移至34cm处时,物距u=50cm-34cm=16cm,满足 f<u<2f,此时像距v>2f=20cm,选项中只有28cm符合,选C。②当f<u<2f时,成倒立、放大的实像，对应图乙中的C。(4)凸透镜成像是由物体发出的光经透镜折射后会聚而成，遮挡上半部分后，下半部分仍能折射光成像，因此像仍是完整的。由于透过的光减少，像的亮度变暗。(5)当u=f时，理论上不成像，但烛焰有宽度，其部分区域的物距u<f，会成正立、放大的虚像，因此能看到正立、放大的像。 学科网（北京）股份有限公司 $